Vejledning for Drift og Vedligeholdelse af Effektkondensatorer

Drifts- og vedligeholdelsesvejledning for effektkondensatorer

Effektkondensatorer er statiske reaktive effektkompensationsenheder, der primært bruges til at levere reaktiv effekt til elektriske systemer og forbedre effektfaktoren. Ved at implementere lokal reaktiv effektkompensation, reducerer de strøm i transmissionslinjer, minimere linjeforskydninger og spændingsfald, og bidrager betydeligt til forbedret effektkvalitet og højere udstyrseffektivitet.

Nedenstående udligner nøglesider af effektkondensatorers drift og vedligeholdelse til reference.

1. Beskyttelse af effektkondensatorer

(1) Passende beskyttelsesforanstaltninger skal anvendes på kondensatorbanker. Dette kan inkludere balanceret eller differential relæbeskyttelse, eller øjeblikkelig overstrøm relæbeskyttelse. For kondensatorer med en effekt på 3,15 kV og over, anbefales det at installere individuelle sikringe på hver kondensator. Sikringens nominelle strøm skal vælges baseret på sikringskarakteristika og inrush-strøm under energisering, typisk 1,5 gange kondensatorens nominelle strøm, for at undgå oliebeholder eksplosioner.

(2) Ud over ovenstående kan yderligere beskyttelsesforanstaltninger anvendes, når det er nødvendigt:

• Hvis spændingsstigning er hyppig og vedvarende, skal foranstaltninger træffes for at sikre, at spændingen ikke overstiger 1,1 gange den nominelle værdi.

• Brug passende automatiske kredsløbsbrydere til beskyttelse mod overstrøm, med begrænsning af strømmen til ikke mere end 1,3 gange den nominelle strøm.

• Når kondensatorer er forbundet til luftledninger, bør passende overvoltage beskyttere anvendes for beskyttelse mod atmosfæriske overvoltage.

• I højspændingssystemer, hvor kortslutningsstrøm overstiger 20 A, og standardbeskyttelsesenheder eller sikringe ikke pålideligt kan klare jordfejl, bør enfase jordfejlbeskyttelse implementeres.

(3) Korrekt valg af beskyttelsesschemas er afgørende for sikker og pålidelig kondensatordrift. Uanset metoden, der anvendes, skal beskyttelsessystemet opfylde følgende krav:

• Tilstrækkelig følsomhed for at sikre pålidelig drift i tilfælde af interne fejl i enhver enkelt kondensator eller fejl i enkeltkomponenter.

• Evne til selektivt at fjerne defekte kondensatorer, eller tillade let identifikation af skadede enheder efter fuld de-energisering.

• Ingen falske trippinger under skifteoperationer eller systemfejl som jordfejl.

• Let at installere, justere, teste og vedligeholde.

• Lav strømforsyning og driftsomkostninger.

(4) Automatisk genlukning må ikke installeres på kondensatorbanker. I stedet skal en undervoltage frigivelsesbryder anvendes. Dette skyldes, at kondensatorer har brug for tid til at dechargere. Hvis en genlukning forsøges umiddelbart efter tripping, kan restladning med polaritet modsat den genenergerende spænding være tilbage, hvilket resulterer i ekstremt høje inrush-strøm, der kan forårsage beholder bulning, oliesprøjt eller endda eksplosion.

2. Energiindsprøjtning og -afskærmning af effektkondensatorer

(1) Før energiindsprøjtning af en kondensatorbank, brug en megohmmeter til at kontrollere dechargekredsløbet.

(2) Følgende overvejelser gælder ved skifte af kondensatorbanker:

• Kondensatorbanker må ikke forbundes til nettet, når busbar spænding overstiger 1,1 gange den nominelle spænding.

• Efter afkobling fra nettet, må en kondensatorbank ikke genenergiseres inden for 1 minut, undtagen i automatiske gentagne skifteapplikationer.

• Kredsløbsbrydere, der anvendes til skifte, må ikke producere farlige overspændinger. Bryderens nominelle strøm skal ikke være mindre end 1,3 gange kondensatorbankens nominelle strøm.

3. Decharge af effektkondensatorer

(1) Efter afkobling fra nettet, skal kondensatorer automatisk dechargere. Terminalspændingen skal hurtigt falde, således at, uanset den nominelle spænding, den ikke overstiger 65 V inden for 30 sekunder efter afkobling.

(2) For at sikre sikkerhed, skal automatiske dechargeenheder installeres på lastside af kondensator kredsløbsbryderen og direkte parallel med kondensator (ingen skruer, isolatorer eller sikringe bør placeres i serie). Kondensatorbanker udstyret med ikke-dedikerede dechargeenheder – som spændingstransformatorer (til højspændingskondensatorer) eller glødelamper (til lavspændingskondensatorer), eller dem, der direkte forbinder til motorer – har ikke brug for yderligere dechargeenheder. Når lamper anvendes, kan servicelevetiden forlænges ved at øge antallet af lamper i række.

(3)  Før berøring af nogen ledirde dele af en afkoblet kondensator, selvom automatisk decharge er foretaget, skal en jordet, isoleret metalstang bruges til at kortslutte kondensatorterminalerne for manuel decharge.

4. Vedligeholdelse og omsorg under drift

(1) Kondensatorbanker skal overvåges af uddannede personale, og driftsrekorder skal opbevares.

(2) Visuelle inspektioner af driftende kondensatorbanker skal udføres dagligt ifølge regler. Hvis beholder bulning observeres, skal enheden straks tages ud af drift for at forhindre fejl.

(3) Fasestrøm i kondensatorbanken kan overvåges ved hjælp af ammeter.

(4) Kondensatorer må ikke energiseres, når omgivende temperatur er under −40 °C. Under drift må gennemsnitstemperaturen ikke overstige +40 °C i mere end 1 time, +30 °C i mere end 2 timer, eller +20 °C årligt. Hvis grænserne overskrides, bør kunstig køling (fx ventilatorer) anvendes, eller kondensatorbanken afkobles fra nettet.

(5) Temperaturkontroller på installationsstedet og på den varmeste punkt på kondensatorbeholderen skal udføres ved hjælp af kviksølv termometre eller ligeværdige, med opbevaring af optegnelser (især under sommer).

(6) Driftsspænding må ikke overstige 1,1 gange den nominelle spænding; driftsstrøm må ikke overstige 1,3 gange den nominelle strøm.

(7) Tilknytning af kondensatorer kan hæve systemspænding, især under let belastning. I sådanne tilfælde bør del eller hele kondensatorbanken afkobles.

(8) Busser og støtteisolatorer skal være rene, uskadte og uden udslipsmarkeringer. Kondensatorbeholderen skal være ren, ubeskadiget og uden lækkage. Der må ikke ansamles støv eller affald på kondensator eller dens støtte ramme.

(9) Alle forbindelser i kondensatorkredsløbet (busbars, jordledninger, kredsløbsbrydere, sikringe, skruer, osv.) skal inspiceres for pålidelighed. Selv en løs skru eller dårlig kontakt kan føre til forhasted kondensatorfejl eller systemwide hændelser.

(10) Hvis en dielektrisk spændingstest er nødvendig efter en periode med drift, skal den udføres ved den angivne testspænding.

(11) Inspektion af kapacitetsværdier og sikringe skal udføres mindst én gang pr. måned. Tabantangent (tanδ) af kondensatorer skal måles 2-3 gange pr. år ved den nominelle eller næsten nominelle spænding for at vurdere isoleringsforhold.

(12) Hvis en kondensatorbank tripper på grund af relædrift, må den ikke genenergiseres, før årsagen er identificeret.

(13) Hvis olielekkage findes under drift eller transport, kan den repareres ved løysning med tin-blegruppe.

5. Skift (Isolation) driftsvarsler

(1) Under normale forhold, under komplet affærdningsafvikling, skal kondensatorbank kredsløbsbryderen først åbnes, derefter udgående linje brydere. Under genenergisering, skal sekvensen være omvendt.

(2) I tilfælde af total strømafbrydelse, skal kondensatorbank kredsløbsbryderen åbnes.

(3) Efter en kondensatorbank tripper, er tvungen genenergisering forbudt. Hvis en beskyttelsessikring springer, må sikringen ikke erstattes og genenergiseres, før årsagen er fastsat.

(4) Kondensatorer må ikke energiseres, mens de er opladet. Efter afkobling, skal genlukning forsinkes i mindst 3 minutter.

6. Fejlhåndtering under drift

(1) I tilfælde af oliesprøjt, eksplosion eller brand, afkoble strømforsyningen øjeblikkeligt og sluk branden ved hjælp af sand eller en tørrtype brandslukker. Sådanne hændelser er typisk forårsaget af interne/eksterne overspændinger eller alvorlige interne fejl. For at forhindre gentagelse, sørg for korrekte sikringsværdier, undgå tvungen genenergisering efter tripping, og brug ikke automatisk genlukning.

(2) Hvis kredsløbsbryderen tripper, men grensikringen forbliver intakt, dechargér kondensator i 3 minutter, derefter inspicér bryder, strømtransformator, strømkabel og den eksterne tilstand af kondensator. Hvis ingen anomalier findes, kan fejlen være forårsaget af eksterne forstyrrelser eller spændingsfluktuationer. Efter bekræftelse, kan en test genenergisering forsøges. Ellers, udfør en fuld energiseret test af beskyttelsessystemet. Hvis årsagen fortsat er ukendt, demonter banken og test hver kondensator individuelt. Prøv ikke at genenergise, før årsagen er fundet.

(3) Når en sikring springer, rapportér til vagtdispenser og få godkendelse, før du åbner kondensator kredsløbsbryderen. Efter de-energisering og decharge, udfør en ekstern inspektion (fx busser flod, beholder deformering, olielekkage, jordfejl). Derefter mål inter-terminal og jord isolationsmodstand med en megohmmeter. Hvis ingen fejl findes, erstatter sikringen og genoptag drift. Hvis sikringen springer igen ved genenergisering, isolér den defekte kondensator og genopret service til resten.

7. Sikkerhedsvarsler ved håndtering af defekte kondensatorer

Før håndtering af en defekt kondensator, afkoble dens kredsløbsbryder, åbn skillede skruer på begge sider, og dechargér banken gennem decharge resistor (fx decharge transformator eller VT). På grund af mulig restladning, skal en manuel decharge stadig udføres. Først, forbinde solidt jordende ende af jordstangen, derefter dechargér kondensatorterminalerne gentagne gange, indtil der ikke er nogen gnister eller lyde. Til sidst, sikre jordforbindelsen.

Defekte kondensatorer kan have dårlige interne forbindelser, åbne kredsløb, eller sprunget sikring, efterladende restladning. Derfor, skal vedligeholdelsespersonale bære isolerende hansker og kortslutte de to terminaler af den defekte kondensator med en kortslutningsledning, før de rører ved den.

For kondensatorbanker med dobbelt-stjerne forbindelser, neutral linje, og for serie-forbundne kondensator strenge, skal individuel decharge også udføres.

Blandt affærdsanlægsudstyr, er effektkondensatorer relativt sårbar på grund af svagere isolation, højere intern varmegenerering, dårligere varmeafgifte, højere interne fejlrate, og brandbare interne materialer, gør dem følsomme for brand. Derfor, bør gunstige lave temperatur og velventilerede driftsforhold tilbydes, når det er muligt.

8. Reparation af effektkondensatorer

(1) Følgende fejl kan repareres på stedet:

• Olielekkage fra beholder kan repareres ved løysning med tin-blegruppe.

• Olielekkage ved busser lodd kan også repareres ved løysning, men man skal passe på ikke at give for meget varme, da det kan skade sølvbelægningen.

(2) Fejl som jord isoleringsnedbrydning, betydeligt øget tabantangent, alvorlig beholder bulning, eller åbne kredsløb, kræver reparation på specialiserede kondensator servicefaciliteter udstyret med passende værktøj og testudstyr.